(57)【要約】  パラレルリンクロボット（１０）は、可動体（１３）の中央部もしくは周辺部と、基体（１２）の中央部もしくは周辺部とを、定荷重バネなど伸縮性のある懸架手段（１７）を用いて繋ぎ、可動体（１３）の中空保持を可能とする。
2011114723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、
前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、
前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、
前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段を備えた、
パラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記基体に対する前記懸架手段の取付け支点を、前記基体に対しスライド可能に取付けるためのスライド機構を備えた、
請求項１に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項３】
前記スライド機構は、前記基体の中心に回転可能に取り付けられた、
請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
前記懸架手段は、前記基体に対して傾動する傾斜機構を介して取り付けられた、
請求項１〜３の何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項５】
前記スライド機構は、前記支点が前記基体の外縁部に近づくに従って前記基体との距離が大きくなる機構である、
請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項６】
前記懸架手段は、定荷重バネと、ワイヤーとを備えた、
請求項１〜５の何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項７】
前記可動体に設けられた第一係合部と、
前記懸架手段に設けられ、前記第一係合部と着脱可能に係合した第二係合部と、を備えた、
請求項１〜６の何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項８】
前記第一係合部と前記第二係合部との係合状態を検出する検出手段を備えた、
請求項７に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項９】
前記検出手段は、前記第一係合部と前記第二係合部との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
請求項８に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１０】
基体と、前記基体の鉛直下方に配置される可動体と、前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置される少なくとも三つのリンク機構と、前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えるパラレルリンクロボットの教示方法であって、
懸架手段により前記基体と前記可動体とを繋ぐことで、前記懸架手段の伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加し、前記駆動源を非駆動状態とした状態において、
前記可動体の動作状態を、教示としての動作情報として記憶部に記憶する、
パラレルリンクロボットの教示方法。
【請求項１１】
前記パラレルリンクロボットは、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出する検出手段を備え、
前記検出手段が前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出した後に前記駆動源を非駆動状態とする、
請求項１０に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
請求項１１に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用途を主とするロボットの機構に関するものである。中でも、ロボットを固定する基体と、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動体との間を、複数のアームで連結した構造を持つパラレルリンクロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パラレルリンクロボットは、ロボットを固定する基体としての固定プレート、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動体としての可動プレート、これらの間を連結するリンク機構で構成される。リンク機構はアーム及びロッドを備えている。アームは、固定プレートに対して、固有の１軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。ロッドとアームとは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受（関節）で結合されている。各々のアーム、ロッドは、可動プレートで結合、拘束されながら、空間内で位置、姿勢を変えることができる。アーム回転位置をモータなどの駆動手段で制御することによって、可動プレートの位置や姿勢を制御することができる。一般的に、アームとロッドが一直線上になる位置は、姿勢制御が不安定となるため、アーム、ロッドは、固定プレートから見て外側へ張り出す形態をとることが多い。【０００３】
パラレルリンクロボットとして、６軸のモータを独立制御することによって、可動プレート面を６自由度制御する方式などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
図１２は、特許文献１のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。図１２において、パラレルリンクロボット１は、固定プレート２と可動プレート３とをが、アーム４で結合されている。パラレルリンクロボット１は、このアーム４の位置や姿勢を制御して、可動プレート３の自動動作を制御する。【０００５】
このようなパラレルリンクロボット１に対し、可動プレート３の自動動作を教示するための動作教示方法として、教示用の操作盤などを用いて可動プレート３を制御する方法や、シミュレータソフトウェアを用いて擬似的に教示する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２７００７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１のパラレルリンクロボットでは、操作盤等を用いて可動プレート３を制御する場合、微妙な力加減が分りづらく、直感的に適切な教示が行えないという課題がある。それに対し、可動プレート３に直接触れて人の手で教示するダイレクト教示という方法も提案されているが、安全のためにサーボの電源を切ると、可動プレート３やアーム４の荷重１ｋｇ程度がそのまま人の手にかかることになる。可動プレート３やアーム４の荷重１ｋｇ程度がそのまま人の手にかかると、人の手で連続して教示するには重く、これを人の手で保持しながらの教示作業は、疲労が多くなるという課題がある。このように、従来のパラレルリンクロボットでは、直感的に適切かつ高精度な教示ができないという課題がある。【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決し、直感的に適切かつ高精度な教示を実現するパラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のパラレルリンクロボットは、基体と、前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、適切かつ高精度な教示を直感的に行うことが可能な、パラレルリンクロボット、および、パラレルリンクロボットの教示方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。
【図２】図２は、本実施の形態１におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。
【図４】図４は、本実施の形態２におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３におけるパラレルリンクロボットの概略斜視図である。
【図６】図６は、本実施の形態３におけるパラレルリンクロボットの概略側面図である。
【図７】図７は、本実施の形態３における傾斜機構の傾斜時の力関係を説明するための模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４におけるパラレルリンクロボットの機構部と機能部とを示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態４における第一係合部と第二係合部との係合の検出状態を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態４における第一係合部と第二係合部との係合の他の検出状態を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、教示方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、特許文献１のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ作用や機能を備える構成には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。図２は、本実施の形態１のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図１において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図２において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
【００１４】
図１、図２において、本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０は、ロボット本体を固定する基体の一例としての固定プレート１２、エンドエフェクタ（例えば、作業用ロボットハンド）などの作用部材が取り付けられる可動体の一例としての可動プレート１３、固定プレート１２と可動プレート１３との間を連結する三つのリンク機構を備えている。リンク機構は、それぞれアーム１４およびロッド１５と関節とを備える。なお、アーム１４とロッド１５とは関節により接続されているが、図１〜図６において、この関節の図示は省略している。なお、アーム１４とロッド１５との間の屈曲部が関節に相当する。
【００１５】
アーム１４は、固定プレート１２に対して、固有の１軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。
【００１６】
ロッド１５とアーム１４とは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する関節（軸受）で結合されている。また、ロッド１５と可動プレート１３とは、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受で結合されている。各々のアーム１４、ロッド１５は、可動プレート１３にその位置および姿勢を拘束されながら、空間内で位置および姿勢を変えることができる。
【００１７】
本実施の形態１の場合、固定プレート１２内のモータなどの駆動源１６でアーム１４の回転位置を制御することによって、可動プレート１３の位置および姿勢を制御する。駆動源１６は、図では１つしか図示していないが、本実施の形態では各リンク機構にそれぞれ駆動源１６が設けられている。具体的には、各々のアーム１４、ロッド１５の組毎に駆動源１６を設けており、このパラレルリンクロボット１０には、六つの駆動源１６が存在する。なお、駆動源１６は、構成によっては三つにすることも可能である。
【００１８】
さらに、パラレルリンクロボット１０は、機能構成として図１に示すように、制御装置９０を備えている。制御装置９０は、機構構成の一例としてのパラレルリンクロボット１０の駆動を制御する装置であり、電源部１０１と、記憶部１０３と、制御部１０４とを備えている。
【００１９】
電源部１０１は、駆動源１６やブレーキ１８に電力を供給するパワー系電源部と、検知手段４１などに電力を供給する信号系電源部とを備えている。
【００２０】
記憶部１０３は、作業者の手などによって動かされた可動プレート１３の動作状態を、関節や、駆動源１６に設けられたエンコーダからの信号を受信することにより動作情報として記憶する処理部である。
【００２１】
制御部１０４は、記憶部１０３に記憶された動作情報に基づき駆動源１６を制御してパラレルリンクロボット１０の機構部を動作させる処理部である。
【００２２】
また、一般に、アーム１４とロッド１５が一直線になる位置は、可動プレート１３の姿勢制御が不安定となるため、パラレルリンクロボット１０を鉛直上側から見て、アーム１４およびロッド１５が固定プレート１２の外側へ張り出す形態をとることが多い。
【００２３】
本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０は、さらに、固定プレート１２と可動プレート１３とを結び、懸架手段１７を備える。この懸架手段１７は、可動プレート１３に対し、重力に抗する力を懸架手段１７の伸縮により付加するものである。本実施の形態の場合、懸架手段１７は、定荷重バネとワイヤーを備えている。さらに、懸架手段１７は、その一端に、可動プレート１３に設けられる第一係合部の一例としてのフック固定部１３ａに着脱自在な第二係合部の一例としてのフック１７ａを有する。このフック１７ａによって、固定プレート１２と可動プレート１３とを繋ぐことで、懸架手段１７は、可動プレート１３を着脱可能に中空保持することができる。懸架手段１７は、静止状態においても、定荷重バネの付勢力により、ワイヤーを介して可動プレート１３を鉛直上側に若干引張っているように、設定されている。また、懸架手段１７は、可動プレート１３を移動させることにより可動プレート１３と固定プレート１２との距離が変わると、定荷重バネによってワイヤーが巻き出されたり巻き取られたりして伸縮し、常に可動プレート１３を中空に保持などすることができる。ここで、「鉛直上側に若干引張る」とは、定荷重バネの付勢力により可動プレート１３の重量が見かけ上０となる場合や、可動プレート１３の重量が見かけ上低減する場合を意味している。
【００２４】
なお、動作時、教示時にかかわらず、常に固定プレート１２と可動プレート１３を連結しておいてもよい。この場合は、懸架手段１７を可動プレート１３に着脱するためのフック１７ａは不要で、懸架手段１７をフック固定部１３ａに直接固定する。直接固定した場合は、動作時に懸架手段１７を外すことはできないが、不測の事態でフック１７ａが外れる可能性が低くなる。そのため、直接固定した場合は、より安定した懸架手段１７による可動プレート１３の中空保持が可能となる。
【００２５】
また、懸架手段１７の内部機構は、定荷重バネによる構造だけでなく、滑車と錘（バランスウエイト）の組み合わせによる構造でも良い。
【００２６】
産業用途のロボットには、スカラ型や垂直多関節型など多くの種類があるが、これらのロボットの先端部をつり下げ保持することは、可動範囲が広く仕掛けが大掛かりになる。そのため、一般的な産業用とのロボットに本実施の形態１のような構成を取ることは、通常、考えられない。一方、パラレルリンクロボットの場合、可動範囲が固定プレート１２中心の下方を基点に、一定の半径内に留まるため、固定プレート１２側に、可動プレート１３を吊り上げる構成が可能となる。すなわち、本実施の形態１のような構成は、特にパラレルリンクロボットの場合に有用な構成である。
【００２７】
本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０を用いることで、固定プレート１２側の駆動源１６の電源を切った状態（非駆動状態）でも、可動プレート１３を軽い力で人の手で動かすことが出来る。これは、可動プレート１３が、懸架手段１７によって固定プレート１２から吊り下げられているためである。
【００２８】
一例として、エンドエフェクタを含めて、可動プレート１３にかかる荷重が１ｋｇの場合、１ｋｇｆの力で引く定荷重バネを用いれば、可動プレート１３は鉛直方向の釣り合いがとれ、中空保持できる。
【００２９】
また、アーム１４のジョイントなどの機械的な抵抗が小さい場合、わずかな力の不均衡によって、上下方向に可動プレート１３が移動することがある。この場合、人手による保持などが必要となるが、本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０では、それに必要な力は従来に比べて僅少である。
【００３０】
本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０は、可動プレート１３を固定プレート１２とを、定荷重バネなどを内部に有する懸架手段１７を用いて連結することで、可動プレート１３の中空保持を可能とする。これによって、安全性を確保しながら、極めて軽い力で可動プレートを上下前後左右に人手で移動させることが可能となる。そのため、本実施の形態１のパラレルリンクロボット１０は、微妙な位置や動作教示を直感的に行うことができ、誰でも容易に教示作業が行なうことができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２のパラレルリンクロボットの概略斜視図で、図４は、本実施の形態２のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図３において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図４において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
【００３２】
本実施の形態２のパラレルリンクロボット２０は、固定プレート１２に懸架手段１７が取り付けられる支点を、固定プレート１２の表面内で移動可能とするスライド機構を備える点で前述の実施の形態１と異なる。本実施の形態２のパラレルリンクロボット１０のスライド機構２４は、懸架手段１７に取り付けられる移動子２１と、移動子２１が固定プレート１２面内を矢印２５ａ（半径）方向にスライドするスライドレール２２とを備えている。さらに、スライド機構２４は、スライドレール２２が固定プレート１２に対して回転するように回転軸２３より固定プレート１２に取り付けられている。従って、移動子２１およびスライドレール２２を備えるスライド機構２４は、回転軸２３を中心に、矢印２５ｂの方向に回転自在である。本実施の形態２は、このようにスライド機構２４を回転軸２３を中心に固定プレート１２に対して回転自在に取り付けることで、可動プレート１３を水平面内で移動させた場合でも、可動プレート１３のフック固定部１３ａのほぼ鉛直上側に移動子２１を移動させることが可能である。
【００３３】
前述の実施の形態１の機構は、可動プレート１３が鉛直下方に垂れ下がることを防止する点で有効である。しかしながら、固定プレート１２の中心軸２６から可動プレート１３の中心が離れるほど、可動プレート１３には、固定プレート１２の中心軸２６側に向かおうとする向心力が働く。それに対し、本実施の形態２の機構は、簡素な構成ながら、この力を抑制する効果がある。これは、可動プレート１３が中心軸２６から離れるに従って、可動プレート１３のフック固定部１３ａも中心軸２６から離れ、さらに、フック固定部１３ａの動きに移動子２１が追従してスライドし、スライドレール２２が回転するためである。
【００３４】
本実施の形態２の構成によって、前述の実施の形態１の構成では対応できない可動プレート１３の中心軸２６方向へ向かう力を抑制し、可動プレート１３を中空保持することができる。そのため、前述の実施の形態１に比べて、特に、可動プレート１３を大きく動かして動作教示する場合に、より軽い操作感を得ることが可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３のパラレルリンクロボットの概略斜視図で、図６は、本実施の形態３のパラレルリンクロボットの概略側面図である。なお、図５において、基体の一例としての固定プレートの裏側で見えない部分については、その主要部分を破線にて図示している。また、図６において、紙面の奥側のアーム及びロッドは、図示を省略している。
【００３６】
本実施の形態３のパラレルリンクロボット３０は、前述の実施の形態２におけるスライド機構２４が、傾斜機構を介して固定プレート１２に取り付けられたスライド傾斜機構３３を備えている点で、前述の実施の形態２と異なる。このスライド傾斜機構３３により、移動子２１が固定プレート１２の周辺部（外縁部）に移動するに従って、移動子２１と固定プレート１２との距離が増加する。ここで、「移動子２１と固定プレート１２との距離が増加する」とは、移動子２１と可動プレート１３との最短距離が減少することである。
【００３７】
このスライド傾斜機構３３は、移動子２１、スライドレール２２、回転軸２３、回転部材３１、バネ３２から構成される。回転部材３１は、スライドレール２２と一体となって回転軸２３回りに矢印２５ｂの方向に回転する部材である。バネ３２は、スライドレール２２と回転部材３１との間に介在するバネである。移動子２１が、回転軸２３近傍から遠ざかるに伴い、バネ３２が伸び、スライド傾斜機構３３は傾斜する。
【００３８】
このスライド傾斜機構３３の傾斜時の力関係を、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態３のスライド傾斜機構３３と可動プレート１３、懸架手段１７において、この力関係の説明に必要な部分を模式的に示した図である。
【００３９】
図７において、Ｆｄは可動プレート１３に生じる重力、Ｆｓは可動プレート１３に生じる向心力、Ｔは可動プレート１３と懸架手段１７の間の張力である。また、ｋはバネ３２のバネ乗数、ｒはバネ３２の取付け距離（回転軸２３とバネ３２との距離）、Ｌは回転軸２３から移動子２１までの距離、θはスライドレール２２と回転部材３１のなす角度である。このとき、下記（式１）の関係が成り立つ。
【００４０】
T＝√（Fs2＋Fd2）      ・・・（式１）
【００４１】
ここで、モーメントの釣り合いから、  k×θ×r＝L×T  となるため、下記（式２）の関係が成り立つ。
【００４２】
L＝k×θ×r／T＝k×r×arctan（Fs／Fd）／√（Fs2＋Fd2）    ・・・（式２）
【００４３】
図７において、懸架手段１７の姿勢の変化を、姿勢３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄとする。
【００４４】
可動プレート１３が左右に（姿勢３４ａまたは姿勢３４ｃの位置に）位置を変えた場合、バネ３２との距離が短くなる。そのため、姿勢３４ａから姿勢３４ｂ（又は姿勢３４ｃから姿勢３４ｄ）となり、バランスの取れた状態に落ち着く。
【００４５】
この懸架手段１７、スライド機構２２、スライド傾斜機構３３の構成によって、可動プレート１３を中空保持することが可能となるため、これを駆動するための力が少なくて済み、ロボット動作教示を簡便に行うことが可能となる。つまり、可動プレート１３が中空保持されていることを活用し、これを軽微な力で動かすことができれば、微妙な力加減をしながら、直感的に適切な動作教示を行うことが可能となる。教示位置は、エンコーダ信号を読み取るなどして、適宜記録する。軽微な力で可動プレート１３を直接操作するためには、例えば、以下に示すような方法１〜３を適宜採択することで、実現できる。
【００４６】
方法１としては、モータのサーボの電源を切るか、クラッチ機構を用いてモータとアームの連結を切り離すなどして非駆動状態とし、安全かつ軽快に可動プレートを直接操作可能とする方法がある。
【００４７】
方法２としては、アームを駆動するモータに、２×１０−３kg・m2程度までの低慣性モーメント型を用いる方法がある。
【００４８】
方法３としては、減速ギヤを用いないか、用いてもギヤ比１：１０程度までのギヤとすることで、可動プレート１３の直接操作に負荷がかからないようにする方法がある。
【００４９】
これらの方法１〜３によって、可動プレート付近を直接的に作業者が把持しながら操作することが可能となるため、直感的に、パラレルリンクロボットの位置と姿勢を教示することが可能となり、パラレルリンクロボットの利便性を向上することが出来る。
【００５０】
また、教示時だけではなく、通常動作時においてもこの構成を用いることで、パラレルリンクロボットの動作における駆動力が少なくてすみ、より高速な動作や、より小型のモータによる構成が可能となる。
【００５１】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４のパラレルリンクロボットとパラレルリンクロボットの制御装置とを示す図である。
【００５２】
同図に示すパラレルリンクロボット４０は、基体の一例としての固定プレート１２と、可動体の一例としての可動プレート１３と、駆動源１６と、リンク機構１１と、懸架手段１７と、エンドエフェクタなどの作用部材１９とを備えている。
【００５３】
パラレルリンクロボット４０は、リンク機構１１を６組備えている。各リンク機構１１は、それぞれ、アーム１４と、関節２７と、ロッド１５を備えている。また、各ロッド１５は、軸受３５を介して可動プレート１３に接続されている。
【００５４】
駆動源１６は、サーボモータで構成されており、さらに、サーボオフの状態（サーボモータの電源を切った状態）においてモータの回転軸を固定することができるブレーキ１８を備えている。なお、図８中には、駆動源１６を１つのみ記載しているが、固定プレート１２には、各リンク機構１１に対応して６個の駆動源１６が設けられ、各駆動源１６にはそれぞれブレーキ１８が設けられている。
【００５５】
可動プレート１３の下面にはエンドエフェクタなどの作用部材１９が取り付けられている。
【００５６】
また、パラレルリンクロボット４０は、図９に示すように、第一係合部の一例としてのフック固定部１３ａと、第二係合部の一例としてのフック１７ａと、第一係合部と第二係合部との係合状態を検出する検出手段４１とを備えている。
【００５７】
さらに、パラレルリンクロボット４０は、機能構成として図８に示すように、制御装置１００を備えている。制御装置１００は、機構構成の一例としてのパラレルリンクロボット４０の駆動を制御する装置であり、電源部１０１と、検知部１０２と、記憶部１０３と、制御部１０４とを備えている。
【００５８】
電源部１０１は、駆動源１６やブレーキ１８に電力を供給するパワー系電源部と、検知手段４１などに電力を供給する信号系電源部とを備えている。
【００５９】
検知部１０２は、検知手段４１から送信される信号を受信して、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合しているか否かを判断して何れかを示す信号を送信する処理部である。
【００６０】
本実施の形態４の場合、検知手段４１は、図９に示すように、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合したことを、電気の導通の有無により検知している。具体的には、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合すると、ロッド１５と可動プレート１３と懸架手段１７と検知手段４１とで閉回路が形成されるこことなる。検知手段４１は、当該閉回路に電流が流れていることを検知して、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合していること（係合状態であること）を検出する。逆に、前記閉回路に電流が流れていない場合は、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合されていないことを検出する。検知手段４１とフック固定部１３ａとの接続のための接続手段の一例としてのワイヤーは、アーム１４及びロッド１５の中に埋設することで、通常のパラレルリンクロボットと同様に取り扱うことも出来る。図９のように構成することで、装置構成上の制約はあるが、別途、可動する機構を設けることなく、係合を検出することができる。
【００６１】
また、検出手段４１とワイヤーに代えて、図１０に示すように、フック固定部１３ａとフック１７ａとの係合を機械的（機構的）に検出して検出状態を電気信号に変換するマイクロスイッチなどのスイッチを用いることも可能である。しかしながら、この場合は、マイクロスイッチの機構的な故障を考慮する必要がある。
【００６２】
記憶部１０３は、作業者の手などによって動かされた可動プレート１３の動作状態を、関節２７や、駆動源１６に設けられたエンコーダからの信号を受信することにより動作情報として記憶する処理部である。
【００６３】
制御部１０４は、記憶部１０３に記憶された動作情報に基づき駆動源１６を制御して、パラレルリンクロボット４０の機構部を動作させる処理部である。
【００６４】
図１１は、パラレルリンクロボットの教示方法を示すフローチャートである。
【００６５】
まず、最初に、電源部１０１のパワー系電源部により駆動源１６の電源を落としてサーボオフにすると共に、駆動源１６に対しブレーキ１８をかける（ｓ２０１）。
【００６６】
サーボオフとなり、ブレーキオン（ブレーキ１８がかかった状態）になると、教示作業可能の旨が作業者などに対して報知される（ｓ２０２）。報知方法は特に限定されるものではないが、音や表示灯、制御用画面への提示などで報知される。
【００６７】
次に、作業者は、懸架手段１７のワイヤーを引き延ばして、フック固定部１３ａにフック１７ａを取り付ける。
【００６８】
そして、検知手段４１により、フック固定部１３ａとフック１７ａとの係合が検知されると、検知部１０２は、係合が検知されたという情報を電源部１０１等に送信する（ｓ２０３：Ｙ）。
【００６９】
なお、検知手段４１がフック固定部１３ａとフック１７ａとの係合を検出しない間は、この間でループして、フローが進まないものとなっている（ｓ２０３：Ｎ）。
【００７０】
次に、フック固定部１３ａとフック１７ａとの係合が検知されると（ｓ２０３：Ｙ）、ブレーキオフ可能な状態（ブレーキ１８をＯＦＦにするためのブレーキＯＦＦスイッチ（図示せず）が有効な状態）となり（ｓ２０４）、リンク機構１１が自由に動ける状態となる。また、フック固定部１３ａとフック１７ａとが係合しているため、懸架手段１７により可動プレート１３は中空に保持されている。
【００７１】
次に、教示が可能である旨が報知され（ｓ２０５）、パラレルリンクロボットへの教示が可能な状態となる。
【００７２】
続いて、作業者によるダイレクト教示が実行される。具体的には、可動プレート１３の移動経路や姿勢などをなどを作業者が可動プレート１３を実際に手で動作させて教示する。可動プレート１３は、懸架手段１７によって見かけ上重量がキャンセルされた状態になっているため、作業者はほとんど可動プレート１３の重さを感じることなく教示作業を行うことが可能となる。
【００７３】
また、作業者が動作させた可動プレート１３の動作状態は、駆動源１６や関節２７などに設けられたエンコーダにより記憶部１０３に送信され、記憶部１０３は、エンコーダからの信号を動作情報として記憶する。
【００７４】
さらに、教示作業が終了し、検知手段４１がフック固定部１３ａとフック１７ａとの係合の解除を検知すると、制御部１０４は、記憶部１０３に記憶された動作情報に基づきパラレルリンクロボット４０の機構部を制御できる状態となる。
【００７５】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
【００７６】
また、前記教示方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、パラレルリンクロボットの動作教示時に、効果的に動作の高速性を向上したり、教示の直接感をもたらすことができる。そのため、パラレルリンクロボットの動作教示時の利用性を高めるものである。
【符号の説明】
【００７８】
１０，２０，３０，４０    パラレルリンクロボット
１１    リンク機構
１２    固定プレート
１３    可動プレート
１３ａ    フック固定部
１４    アーム
１５    ロッド
１６    駆動源
１７    懸架手段
１７ａ    フック
１８    ブレーキ
１９    作用部材
２１    移動子
２２    スライドレール
２３    回転軸
２４    スライド機構
２５ａ，２５ｂ    矢印
２６    中心軸
２７    関節
３１    回転部材
３２    バネ
３３    スライド傾斜機構
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ    姿勢
３５    軸受
９０，１００    制御装置
１０１    電源部
１０２    検知部
１０３    記憶部
１０４    制御部
【図１】
2011114723.tif 000003
【図２】
2011114723.tif 000004
【図３】
2011114723.tif 000005
【図４】
2011114723.tif 000006
【図５】
2011114723.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011114723.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、
前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、
前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、
前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段と、
前記駆動源を非駆動状態とした状態での前記可動体の動きを記憶する処理部と、
を備えたパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記基体に対する前記懸架手段の取付け支点を、前記基体に対しスライド可能に取付けるためのスライド機構を備えた、
請求項１に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項３】
前記スライド機構は、前記基体の中心に回転可能に取り付けられた、
請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
基体と、
前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、
前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、
前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、
前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段を備え、
前記懸架手段は、前記基体に対して傾動する傾斜機構を介して取り付けられた、
パラレルリンクロボット。
【請求項５】
基体と、
前記基体の鉛直下方に配置された可動体と、
前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置された少なくとも三つのリンク機構と、
前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えたパラレルリンクロボットであって、
前記基体と前記可動体とを繋ぎ、伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加する懸架手段と、
前記基体に対する前記懸架手段の取付け支点を、前記基体に対しスライド可能に取付けるためのスライド機構を備え、
前記スライド機構は、前記支点が前記基体の外縁部に近づくに従って前記基体との距離が大きくなる機構である、
パラレルリンクロボット。
【請求項６】
前記懸架手段は、定荷重バネと、ワイヤーとを備えた、
請求項１〜５の何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項７】
前記可動体に設けられた第一係合部と、
前記懸架手段に設けられ、前記第一係合部と着脱可能に係合した第二係合部と、を備えた、
請求項１〜６の何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項８】
前記第一係合部と前記第二係合部との係合状態を検出する検出手段を備えた、
請求項７に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項９】
前記検出手段は、前記第一係合部と前記第二係合部との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
請求項８に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項１０】
基体と、前記基体の鉛直下方に配置される可動体と、前記基体と前記可動体とを連結し、前記基体と前記可動体との間に関節が配置される少なくとも三つのリンク機構と、前記基体に設けられ、前記リンク機構のそれぞれを前記関節で屈曲させて前記可動体を前記基体に対し相対的に移動させる駆動源と、を備えるパラレルリンクロボットの教示方法であって、
懸架手段により前記基体と前記可動体とを繋ぐことで、前記懸架手段の伸縮によって重力に抗する力を前記可動体に付加し、前記駆動源を非駆動状態とした状態において、
前記可動体の動作状態を、教示としての動作情報として記憶部に記憶する、
パラレルリンクロボットの教示方法。
【請求項１１】
前記パラレルリンクロボットは、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出する検出手段を備え、
前記検出手段が前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合状態を検出した後に前記駆動源を非駆動状態とする、
請求項１０に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記懸架手段による前記基体と前記可動体との係合により構成される閉回路の電流を検知して係合状態を検出する、
請求項１１に記載のパラレルリンクロボットの教示方法。
【国際調査報告】
2011114723.tif 000015
2011114723.tif 000016
2011114723.tif 000017
2011114723.tif 000018